어느이상기체가 압력 10kgf/cm 2 에서 체적이 0.1m 3 이었다. 등온과정을 통해 체적이 3배로 될 때 기체가 외부로부터 받은 열량은 몇 kcal 인가?

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1[가스기능장 필기] 09년 1회차

어느이상기체가 압력 10kgf/cm² 에서 체적이 0.1m³이었다. 등온과정을 통해 체적이 3배로 될 때 기체가 외부로부터 받은 열량은 몇 kcal 인가?

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해설

등온과정에서 이상기체가 외부로부터 받은 열량은 외부에 한 일과 같으며,  $Q = W = P_1 V_1 \ln\dfrac{V_2}{V_1}$ 로 구한다.
 $P_1 = 10\,\mathrm{kgf/cm^2} = 100000\,\mathrm{kgf/m^2}$ ,  $V_1 = 0.1\,\mathrm{m^3}$ , 체적이 3배가 되었으므로  $\ln 3 \approx 1.0986$ 이다.
 $W = 100000 \times 0.1 \times 1.0986 \approx 10986\,\mathrm{kgf \cdot m}$ 
1kcal은 약 427kgf·m이므로  $Q = \dfrac{10986}{427} \approx 25.7\,\mathrm{kcal}$ 이 된다.

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